孔结构对泡沫混凝土性能影响的研究

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1、新型墙材NewWallMaterials孔结构对泡沫混凝土性能影响的研究*管文（上海市建筑科学研究院（集团）有限公司，上海201108）[摘要]通过裂缝宽度观测仪直接观察泡沫混凝土的气孔结构，分析影响泡沫混凝土孔结构的因素，同时就孔结构对泡沫混凝土抗压强度和吸水性能的影响进行探讨。[关键词]泡沫混凝土；孔结构；抗压强度；体积吸水率仪的工作原理是利用显微摄像头将泡沫混凝土孔隙1引言放大并拍摄泡沫混凝土孔隙图片，通过带有刻度的液泡沫混凝土通常是将发泡剂水溶液以物理搅拌晶屏显示图片，然后根据孔径所占刻度线的多少判读制成泡沫，将泡沫加入含钙硅质材料、水、外加剂的出孔径的大小。

2、裂缝宽度观测仪的放大倍数为26.7料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种内倍，测量范围为0.02mm～3mm。部含有大量气孔的多孔材料。多孔材料的性能不仅（2）泡沫混凝土抗压强度试验参照GB/T11969-取决于泡孔间壁基体材料的性能，也取决于其复杂2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》。的孔结构。泡沫混凝土作为一种高气孔含量的材料，（3）泡沫混凝土体积吸水率测试。其气孔结构对性能更起着决定性的作用。气孔结构试件数量：100mm×100mm×100mm立方体试件1主要包括孔隙率、孔隙形状、孔径尺寸和孔径均匀性组3块。等。本试验通过裂缝宽度观测仪直接观察泡沫混凝试

3、验步骤：土的气孔结构，分析影响泡沫混凝土孔结构的因素，①取一组3块试件，逐步量取长度、宽度和高度，同时就孔结构对泡沫混凝土抗压强度和吸水性能的精确至0.001m，计算每个试件的体积（V）。影响进行探讨。②将试件放入水温（20±5）℃的恒温水槽内，然后加水至试件高度的1/3，保持24h，再加水至试件高度2试验研究的2/3，经24h后，加水高出试件30mm以上，保持2.1试验原材料24h。试件间距不得小于20mm。发泡剂：褐色液体，复合型泡沫混凝土用发泡剂；③将试件从水中取出，用湿布抹去表面水分，立水泥：42.5级普通硅酸盐水泥和42.5级快硬硅酸盐水即称取每块质量（Mg

4、），精确至0.001kg，将试件烘干后泥；减水剂：萘系减水剂；纤维素醚：白色粉末，黏度为称取每块质量（M0），精确至0.001kg。20000mPa·s。④结果计算。2.2试验方法体积吸水率按下式进行计算，精确至0.1%。（1）气孔结构的观察方法：将泡沫混凝土试块用W=（Mg-M0）/Ρv钢锯片从浇筑面至底部剖开，用砂纸磨平后，用超声式中：W—试件的体积吸水率（%）；清洗器清洗剖开面的残留粉末。待其干燥后用裂缝宽Mg—试件吸水后质量（kg）；度观测仪直接观察并用数码相机照相。裂缝宽度观测M0—试件烘干后质量（kg）；3ρ—水的密度（ρ=1000kg/m）；*上海市科学

5、技术委员会重大课题“现浇无机屋面地面保温体系”3（09-114）。V—试块的体积（m）。2011.4墙材革新与建筑节能23新型墙材NewWallMaterials图1400kg/m3泡沫混凝土的气孔结构图2700kg/m3泡沫混凝土的气孔结构图31000kg/m3泡沫混凝土的气孔结构3试验结果分析3.1密度等级对泡沫混凝土孔结构及性能的影响本试验用发泡剂和42.5级普硅水泥分别成型333泡沫混凝土，其气孔结400kg/m、700kg/m、1000kg/m构分别见图1、图2、图3，其抗压强度见图4。根据图4，随着泡沫混凝土密度等级的提高，泡沫混凝土抗压强度也相应增大。这

6、可以用泡沫混凝土气孔结构图很好地解释。在相同体积水泥浆料的条件图4密度等级对泡沫混凝土性能的影响下，通过多加泡沫得到低密度等级的泡沫混凝土，而少加泡沫得到高密度等级的泡沫混凝土。高密度等级中夹杂着很多大孔，而掺减水剂的泡沫混凝土中平均泡沫混凝土中的泡沫有更多的水泥料浆来包裹，气泡孔径稍大但大小均匀。一方面，减水剂可增加水泥的尺寸难以变大。因此从理论上讲，与低密度等级的泡分散性，避免在搅拌中出现水泥泥团，使泡沫混凝土沫混凝土相比，高密度等级的泡沫混凝土孔隙率和孔料浆更加均匀，提高料浆的和易性；另一方面，减水剂径尺寸较小。比较图1、图2和图3，明显可以观察到400kg/m

7、3密度等级泡沫混凝土的孔隙率和孔径尺寸最大，而3泡沫混凝土的孔隙率和孔径1000kg/m尺寸最小。由于孔隙率和孔径尺寸与抗压强度成反比，因而随着泡沫混凝土密度等级的提高，泡沫混凝土抗压强度也相应增大。图5泡沫混凝土宏观孔形貌图6泡沫混凝土宏观孔形貌3.2减水剂对泡沫混凝土孔结构及性（无减水剂，未放大）（有减水剂，未放大）能的影响选择同一密度等级的泡沫混凝土分别掺减水剂和不掺减水剂，泡沫混凝土宏观孔形貌见图5、图6（直接用数码相机拍照），其微观气孔结构见图7、图8（用裂缝宽度观测仪测得），其体积吸水率和抗压强度见图9。从图5~图8中可以看出，不掺减水图